王夢(mèng)倩 ，曾清清，毋思敏 ，郭沫凡 ，應(yīng)劍 *，王喆*

1. 中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司（北京 102209）；2. 營(yíng)養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京 102209）；3. 老年?duì)I養(yǎng)食品研究北京市工程實(shí)驗(yàn)室（北京 102209）；4. 華凌股份有限公司（合肥 231000）

主食是指供應(yīng)居民一日三餐消費(fèi)、滿足人體基本能量和營(yíng)養(yǎng)攝入需求的主要食品[1]。在中國(guó)傳統(tǒng)飲食中，主食以農(nóng)作物產(chǎn)品為主要原料，淀粉為主要成分，與我國(guó)農(nóng)作耕種的稻谷、小麥等主要農(nóng)產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)，包括大米及其制品、面及面制品及其他（馬鈴薯及其制品、玉米及其制品和雜糧及其制品）。谷物主食每日為人體提供約50%～60%的能量、40%的蛋白質(zhì)和60%以上的維生素B1，對(duì)人體健康有著舉足輕重的作用。然而部分人群為了減肥或者控制血糖的目的選擇不吃主食，但現(xiàn)實(shí)是碳水化合物的質(zhì)量和數(shù)量同樣重要，用吸收利用較慢復(fù)雜的碳水化合物代替簡(jiǎn)單的碳水化合物不僅有望促進(jìn)人群健康，也有助于保護(hù)生物多樣性[2]。此外，研究顯示亞洲人可能更適合高碳水化合物飲食（供能比占60%以上）[3]。我們不是不要主食，而是需要優(yōu)質(zhì)健康的新主食。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著現(xiàn)代制粉工業(yè)的不斷發(fā)展，人們?yōu)榱俗非罂诟校魇车臄z入越來(lái)越精細(xì)化，過(guò)度加工導(dǎo)致主食的B族維生素、部分礦物質(zhì)、膳食纖維大量流失，血糖生成指數(shù)升高，同時(shí)伴隨著動(dòng)物性食物消費(fèi)量呈現(xiàn)大幅增加，肥胖及相關(guān)心血管慢性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。

降低主食GI的策略包括開(kāi)發(fā)和選育低GI品種、通過(guò)適度加工或特殊加工方式對(duì)功能因子進(jìn)行保留和富集、添加外源性功能因子、合理膳食搭配等。較低GI的食物可以延緩葡萄糖的釋放，從而降低血糖峰值，減少機(jī)體對(duì)胰島素的需求。長(zhǎng)期低GI飲食能夠幫助糖尿病患者改善血糖的控制能力[4]。

文章利用一種有助于提高淀粉類食品慢消化營(yíng)養(yǎng)特性的加工方法對(duì)不同主食進(jìn)行預(yù)處理，旨在提供一種技術(shù)先進(jìn)、方便家庭使用操作的加工方法，使消費(fèi)者可以方便、快捷、無(wú)需增加額外家庭成本或改變食用習(xí)慣即可獲得較低GI的主食類食品。研究以日常食用頻率較高的生主食粳米和熟主食面包為例，利用模擬消化技術(shù)對(duì)加工方法調(diào)控淀粉消化率的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，并采用儀器和感官評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式對(duì)控糖主食的感官品質(zhì)進(jìn)行了分析，客觀地評(píng)價(jià)該技術(shù)對(duì)主食營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

粳米，一級(jí)，中糧福臨門水晶米；面包，桃李面包股份有限公司。

α-淀粉酶（A3176）、胃蛋白酶（P7000）、豬胰酶（P7545）、淀粉葡糖苷酶（A7095）、轉(zhuǎn)化酶（I4504）、膽鹽（48305），美國(guó)Sigma公司；D-葡萄糖測(cè)定試劑盒，愛(ài)爾蘭Megazyme公司。

氯化鉀、磷酸二氫鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化鎂、碳酸銨、氯化鈣、乙醇、鹽酸等試劑均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

控糖模塊（合肥華凌股份有限公司）；仿生模擬消化系統(tǒng)（中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司）；TA.XT plus型質(zhì)構(gòu)儀（英國(guó)Stable Micro Systems公司）；RHS1A硬度黏度測(cè)定儀（日本佐竹）；微波爐（格蘭仕集團(tuán)）；電飯鍋（日本象印）；電烤爐（無(wú)錫勝麥機(jī)械有限公司）。

1.3 主食處理方法

粳米和面包分別經(jīng)控糖模塊進(jìn)行預(yù)處理，處理完畢的控糖主食置于4 ℃進(jìn)行保存。

普通粳米和控糖粳米分別采用米水比1∶1.4和1∶1.2，用電飯鍋煮飯模式蒸煮30 min，燜10 min后晾至室溫進(jìn)行測(cè)定；控糖面包的復(fù)熱方法包括微波復(fù)熱（微波爐560 W加熱15 s）、烤箱復(fù)熱（上下火160 ℃，預(yù)熱后，烤1 min）和光波復(fù)熱（70% 2 450 MHz光波頻率及30% 700 W微波頻率加熱15 s），均晾至室溫后進(jìn)行測(cè)定。

1.4 模擬消化方法

消化液的配置參考Brodkorb等[5]的方法并稍作改動(dòng)，采用口腔-胃-腸三段式消化體系。口腔消化采用75 U/mLα-淀粉酶的仿生唾液，37 ℃下消化2 min。胃模擬階段加入含2 000 U/mL胃蛋白酶的仿生胃液，保持pH為3.0，37 ℃下消化120 min。腸模擬階段加入含100 U/mL豬胰酶、10 U/mL淀粉葡糖苷酶、3 U/mL轉(zhuǎn)化酶的仿生腸液并加入膽鹽，調(diào)節(jié)pH至7.0，37 ℃消化，分別于第0，第5，第10，第20，第30，第45，第60，第90和第120分鐘時(shí)取樣于無(wú)水乙醇中滅酶終止反應(yīng)，測(cè)定溶液中葡萄糖含量。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)參考物，計(jì)算樣品eGI。

1.5 質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)方法

大米硬度、黏度及食味評(píng)價(jià)：普通粳米和控糖粳米分別采用米水比1∶1.4和1∶1.2，蒸30 min，晾至室溫后稱適量米飯樣品置于測(cè)定專用的圓環(huán)模具中，擠壓成形，正反各壓一次，每次壓制時(shí)間10 s，最后將壓制好的米飯飯餅放入硬度黏度儀和食味計(jì)中進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)電腦讀取測(cè)定數(shù)據(jù)。

面包質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)：面包處理后取出放置室溫，采用Φ36 mm的圓柱形平底探頭，測(cè)試方法選用TPA測(cè)試模式，觸發(fā)力5 g，測(cè)試前、測(cè)試中和測(cè)試后速度分別為1，2和5 mm/s，保持時(shí)間5 s，壓縮距離10 mm。

1.6 感官評(píng)價(jià)方法

大米的感官評(píng)價(jià)：參考GB/T 15682—2008《糧油檢驗(yàn) 稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》[6]對(duì)樣品進(jìn)行制備。由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的60名糧油食品相關(guān)專業(yè)人員作為鑒評(píng)小組，采用定量描述性分析法對(duì)大米的白度、香氣濃度、滋味持久性、黏性、硬度、整體喜好度進(jìn)行評(píng)分。

面包的感官評(píng)價(jià)：參考GB/T 14611—2008《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn) 直接發(fā)酵法》[7]對(duì)樣品進(jìn)行制備。由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的60名糧油食品相關(guān)專業(yè)人員作為鑒評(píng)小組，采用定量描述性分析法對(duì)面包的顏色均勻度、風(fēng)味、回彈性、黏性、甜味、彈性進(jìn)行評(píng)分。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0、Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，顯著性分析采用Duncan多重檢驗(yàn)，P＜0.05判斷為顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 控糖處理對(duì)主食淀粉消化特性的影響

主食是我們每日攝入量最大的食物，其餐后生理代謝反應(yīng)與居民健康息息相關(guān)。研究表明，大米和面包的平均GI為83.2和87.96[8]，屬于高GI產(chǎn)品。從圖1中可以看出，大米采用控糖處理后，不同消化時(shí)間點(diǎn)下，淀粉水解率均有所降低，可消化淀粉曲線下面積降低了24.0%，整體呈現(xiàn)出慢消化淀粉含量升高、快消化淀粉含量降低的趨勢(shì)，這表示大米經(jīng)控糖處理進(jìn)入腸道后，停留的時(shí)間較普通大米更長(zhǎng)，釋放緩慢，葡萄糖進(jìn)入血液后峰值較低，引起餐后血糖反應(yīng)較小，從而可能減輕血糖的劇烈波動(dòng)。

圖1 控糖前后粳米（A）和面包（B）淀粉水解曲線

面包經(jīng)控糖處理后eGI由74降低至67。進(jìn)一步對(duì)控糖處理后的面包采用三種家庭使用頻率較高的方式進(jìn)行復(fù)熱，結(jié)果表明，復(fù)熱后的控糖面包eGI有所回升，微波處理組eGI最低為70，其次是光波組eGI為72，烤箱復(fù)熱的面包eGI最高為78。因此從穩(wěn)定血糖的角度上來(lái)說(shuō)，微波復(fù)熱的效果最優(yōu)。除因抗性淀粉含量有所增加外，有研究發(fā)現(xiàn)微波熱處理可使得不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，而可溶性膳食纖維由于溶于水后形成溶膠或凝膠，進(jìn)一步阻礙了α-淀粉酶水解速率，從而降低血糖反應(yīng)[9-10]。

2.2 控糖處理對(duì)主食質(zhì)構(gòu)的影響

米飯的質(zhì)構(gòu)特性表明了其適口性，米飯的硬度和黏度是米飯食用品質(zhì)中最為重要的衡量指標(biāo)，直接影響米飯的食用口感。米飯硬度數(shù)值越大，表明米飯食用口感更硬。從表1可以看出，控糖處理后，米飯出現(xiàn)了硬度和黏度均降低的現(xiàn)象，且具有顯著性差異。

表1 控糖前后粳米食用品質(zhì)的變化

面包的感官評(píng)分與質(zhì)構(gòu)特性之間存在一定的相關(guān)性，在一定的范圍內(nèi)，面包的硬度越小，彈性越大，內(nèi)聚性越大，耐咀性越小，面包的感官品質(zhì)越高[11]。據(jù)表2所示質(zhì)構(gòu)結(jié)果中可以看出，經(jīng)控糖處理后，面包的硬度有所升高，經(jīng)烤箱和光波復(fù)熱后硬度進(jìn)一步提升，可能跟面包中水分的散失和和淀粉的老化作用相關(guān)，而微波復(fù)熱組硬度顯著降低，變得更加柔軟，可能是微波處理使得面包中的親水基團(tuán)得到暴露，持水能力提升[11]，此外微波處理還可能改善面包內(nèi)的水分分布，增加氣孔數(shù)[12]。彈性是指恢復(fù)形狀的能力，與感官評(píng)定中的柔軟性和組織特性密切相關(guān)[13]。結(jié)果顯示，控糖或者復(fù)熱處理，不同組之間的彈性均無(wú)顯著性差異，表明對(duì)面包的彈性影響不大，面包始終可以保持較好的彈性。內(nèi)聚性高表示面包不易形成碎渣，咀嚼時(shí)能夠較好地保持完整的狀態(tài)，很多研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)聚性與感官評(píng)分有較好的正相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控糖處理和光波復(fù)熱均會(huì)顯著降低面包的內(nèi)聚性，而微波復(fù)熱后，面包的內(nèi)聚性反而有所提升，感官品質(zhì)可能更好?？傮w上，質(zhì)構(gòu)的結(jié)果顯示控糖面包經(jīng)微波復(fù)熱后，其感官品質(zhì)可能更好。因此綜合體外模擬消化結(jié)果，選擇微波復(fù)熱作為面包的復(fù)熱方式，進(jìn)一步進(jìn)行感官評(píng)價(jià)研究。

表2 不同處理組面包質(zhì)構(gòu)測(cè)量結(jié)果

2.3 控糖處理對(duì)主食感官的影響

鑒評(píng)小組對(duì)米飯整體喜好度與各感官屬性強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)情況如表3和表4所示。結(jié)果顯示，在α=0.01的置信水平下，米飯的香氣濃度與滋味持久性兩個(gè)屬性與整體喜好度分值呈顯著相關(guān)，說(shuō)明香氣濃度和滋味持久性是影響鑒評(píng)小組對(duì)米飯的整體喜好度的關(guān)鍵因素。從感官屬性強(qiáng)度進(jìn)行差異性分析，控糖粳米的硬度分值顯著高于普通粳米，香氣濃度和滋味持久性分值均顯著低于普通粳米，而兩款產(chǎn)品之間的白度、黏性、硬度差異不顯著，說(shuō)明控糖粳米的香氣弱、滋味不持久是造成整體喜好度分值低于普通粳米的主要因素。

表3 控糖前后大米屬性強(qiáng)度分值與整體喜好度相關(guān)系數(shù)

表4 控糖前后大米各屬性強(qiáng)度顯著性分析

面包是焙烤類食品中消費(fèi)量最大、食用歷史最為悠久的一類食品，具有美味可口、方便食用的特性。鑒評(píng)小組對(duì)面包整體喜好度與各感官屬性強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)情況如表5和表6所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在α=0.01的置信水平下，面包的風(fēng)味（奶香味）、回彈、甜味和彈性四個(gè)屬性與整體喜好度分值相呈顯著正相關(guān)，控糖面包在各屬性強(qiáng)度上與普通面包不存在顯著差異。控糖面包整體喜好度高于普通面包，但差異不顯著。

表5 控糖前后面包屬性強(qiáng)度分值與整體喜好度相關(guān)系數(shù)

表6 控糖前后面包各屬性強(qiáng)度顯著性分析

3 結(jié)論

隨著《健康中國(guó)2030規(guī)劃》《國(guó)民營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃（2017—2030年）》等營(yíng)養(yǎng)健康相關(guān)政策的不斷出臺(tái)、以及社會(huì)對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的宣教和正確引導(dǎo)，人們已經(jīng)開(kāi)始更加注重對(duì)食物的合理加工，對(duì)主食的消費(fèi)也有了更高的期待，即從“吃飽、吃好”，逐漸轉(zhuǎn)向“吃得安全、吃得營(yíng)養(yǎng)健康、吃得方便快捷”，對(duì)主食有了營(yíng)養(yǎng)性、功能性和快捷性的新要求。研究中使用的控糖技術(shù)，可有效降低精制主食中淀粉消化曲線下面積，減輕精制主食引起的血糖反應(yīng)，同時(shí)對(duì)主食的感官造成不同程度的影響。后續(xù)研究將擴(kuò)大控糖技術(shù)的應(yīng)用范圍，研究該控糖技術(shù)對(duì)其他主食血糖生成指數(shù)和感官特性的影響。此外，經(jīng)控糖處理，主食的加工特性會(huì)發(fā)生一定程度的改變，因此在家庭操作工程中應(yīng)給予消費(fèi)者明確的食用指導(dǎo)以更好地兼顧營(yíng)養(yǎng)、美味和便捷。